Lý Thuyết Về Ankin - Thầy Phạm Ngọc Dũng Dạy HÓA

I. KHÁI NIỆM, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP

- Ankin là hiđrocacbon không no, mạch hở trong phân tử có chứa 1 liên kết ba CΞC còn lại là các liên kết đơn. - Công thức tổng quát của ankin: CnH2n-2 (n ≥ 2).

Ankin đơn giản nhất - C2H2 (axetilen) - Tên gọi: + Tên thay thế: Số chỉ vị trí mạch nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + số chỉ vị trí nối ba + in + Tên thường: Tên gốc hiđrocacbon gắn với C mang liên kết ba + axetilen - Ankin có các loại đồng phân: đồng phân bixicloankan (n ≥ 4), đồng phân vị trí liên kết ba (n ≥ 4); đồng phân mạch C (n ≥ 5); đồng phân xicloanken, đồng phân ankađien.

II. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

1. Phản ứng cộng

a. Cộng H2

CnH2n-2 + H2 → CnH2n (Pd/PbCO3, t0) CnH2n-2 + 2H2 → CnH2n+2 (Ni, t0)

Chú ý: - Tuỳ thuộc vào xúc tác được sử dụng mà phản ứng cộng H2 vào ankin xảy ra theo các hướng khác nhau. - Thường thì phản ứng cộng H2 vào ankin thường tạo ra hỗn hợp gồm nhiều sản phẩm. - Số mol khí giảm = số mol H2 tham gia phản ứng. Chú ý bảo toàn khối lượng, bảo toàn H, bảo toàn C.

b. Cộng Br2

CnH2n-2 + Br2 → CnH2n-2Br2 CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4

Khối lượng dung dịch brom tăng chính là khối lượng ankin đã phản ứng.

c. Cộng HX

- Cộng H2O:

+ C2H2 → anđehit

CHΞCH + H2O → CH3 - CHO (H2SO4, HgSO4, 800C)

+ Ankin khác → xeton

CHΞC-CH3 + H2O → CH3-CO-CH3 (H+)

- Cộng axit:

CHΞCH + HCl → CH2=CHCl (vinyl clorua) (Hg2Cl2 ở 150 đến 2000C) CHΞCH + HCN → CH2=CH-CN (nitrin acrylic) CHΞCH + CH3COOH → CH3COOCH=CH2 (vinylaxetat) CHΞCH + C2H5OH → CH2=CH-O-CH3 (etylvinylete)

2. Phản ứng trùng hợp

- Đime hóa

2CHΞCH → CHΞC-CH=CH2 (vinyl axetilen) (NH4Cl, Cu2Cl2, t0)

- Trime hóa

3CHΞCH → C6H6 (C, 6000C)

- Trùng hợp (polime hóa)

nCHΞCH → (-CH=CH-)n (xt, t0, p) (nhựa cupren)

3. Phản ứng oxi hóa

a. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

CnH2n-2 + (3n - 1)/2O2 → nCO2 + (n - 1)H2O

→ đặc điểm của phản ứng đốt cháy ankin: nCO2 > nH2O và nCO2 - nH2O = nankin.

b. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

- Các ankin đều làm mất màu dung dịch thuốc tím ở nhiệt độ thường.

3C2H2 + 8KMnO4 + 2H2O → 3(COOK)2 + 2MnO2 + 2KOH

Nếu trong môi trường axit thì tạo thành CO2 sau đó CO2 phản ứng với KOH tạo thành muối. - Với các ankin khác sẽ có sự đứt mạch tạo thành hỗn hợp 2 muối.

R1-CΞC-R2 + 2KMnO4 → R1COOK + R2COOK + 2MnO2

4. Phản ứng thế của ank-1-in

CHΞCH + Ag2O → CAgΞCAg↓ + H2O 2CHΞC-R + Ag2O → CAgΞC-R↓ (vàng) + H2O

Chú ý: - Chỉ có C2H2 mới phản ứng với Ag2O theo tỉ lệ mol 1:1; các ank-1-in khác chỉ phản ứng theo tỉ lệ 2:1. - Nếu có hỗn hợp ankin tham gia phản ứng với Ag2O mà tỉ lệ mol của (ankin : Ag2O) = k có giá trị: + k < 2 → có C2H2. + k > 2 → không có C2H2 + k = 2 → hỗn hợp gồm 2 ank-1-in hoặc hỗn hợp C2H2 và ankin khác (không phải ank-1-in) có số mol bằng nhau. - Từ kết tủa vàng thu được có thể khôi phục lại ankin ban đầu bằng cách cho tác dụng với HCl.

CAgΞC-R + HCl → CHΞC-R + AgCl

(phản ứng này dùng để tách ank-1-in khỏi hỗn hợp) - Ngoài cách viết với Ag2O có thể viết phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 và phản ứng này được dùng để nhận biết ank-1-in.

III. ĐIỀU CHẾ AXETILEN

- Nhiệt phân metan:

2CH4 → C­2H2 + 3H2 (15000C, làm lạnh nhanh)

- Thủy phân CaC2: (có trong đất đèn)

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Điều chế axetilen bằng phản ứng thủy phân CaC2

Bài viết liên quan:

• Lý thuyết về Anken
• Lý thuyết về Ankadien